Prognoza stanu atmosfery w rejonie ściany i jej zrobach na podstawie danych z systemu monitoringu kopalni

• Autorzy: Dziurzyński W. , Wasilewski S. , Krach A. , Pałka T.

Warianty tytułu

EN

Prediction of the atmosphere state in the area of a longwall and its gobs on the basis of data from the mine monitoring system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule pokazano nowe możliwości praktycznego wykorzystania programu komputerowego VentZroby do badań stanów przewietrzania na przykładzie rejonu wentylacyjnego ściany 4 i 5 pokład 409 kopalni „Śląsk”, w której miało miejsce tragiczne zdarzenie we wrześniu 2009 roku. Podjęto próbę odtworzenia stanu przewietrzania przed zdarzeniem, z uwzględnieniem zagrożenia metanowego. W celu walidacji rozwiązań modelowych w zakresie wyznaczenia przepływu powietrza i metanu w rejonie ściany wykorzystano dane z kopalnianego systemu monitoringu prędkości powietrza i stężenia metanu w wyrobiskach po zatrzymaniu wentylatora głównego przewietrzania. Brak danych pomiarowych o parametrach przepływu powietrza (prędkości, ciśnienia itp.) dla rejonu ściany przed zdarzeniem utrudniał ustalenie danych początkowych do symulacji. Stąd prowadzono wielokrotne obliczenia programem VentZroby, zmieniając parametry modelu, tak aby uzyskać najlepsze dopasowanie wyników obliczeń do danych zarejestrowanych w kopalnianym systemie gazometrii automatycznej. Wyniki badań pokazały wiele trudności z wykorzystaniem danych uzyskanych z czujników kopalnianego systemu gazometrii automatycznej, do wyznaczania parametrów modelu numerycznego, co m.in. wynika z punktowego sposobu pomiarów oraz losowych zaburzeń sygnałów pomiarowych parametrów powietrza rejestrowanych w tych systemach. Stwierdzono, że dla uzyskania wiarygodnych danych z systemu monitoringu do celów symulacji konieczna jest ich weryfikacja drogą pomiarów porównawczych, w miejscach zainstalowania czujników systemu w wyrobiskach sieci wentylacyjnej kopalni

EN

In the article have been shown new possibilities of practical use of the computer programme VentZroby for investigations of ventilation states on the example of the ventilation area of longwall 4 and 5, seam 409 of the Śląsk mine, in which a tragical event in September 2009 took place. An attempt was undertaken to reconstruct the ventilation state before the event, taking into consideration the methane hazard. In order to validate model solutions with respect to the determination of the air and methane flow in the longwall area, data from the mine monitoring system regarding air velocity and methane concentration in mine workings after the stoppage of the ventilation main fan were used. The lack of measuring data about air flow parameters (velocity, pressure etc.) for the longwall area before the event hindered the settlement of initial data for simulation. Therefore repeated calculations by means of the VentZroby programme were conducted changing the model parameters in order to obtain the best adaptation of calculation results to data registered in the mine automatic gasometry system. The results of investigations have shown many difficulties regarding the use of data obtained from sensors of the mine automatic gasometry system, for the determination of parameters of the numerical model, what among others results from the point measurement method and random disturbances of measuring signals of air parameters registered in these systems. It has been ascertained that in order to obtain reliable data from the monitoring system for simulation purposes, necessary is their verification by means of comparative measurements in places of installation of the system’s sensors in workings of the mine ventilation network.

Słowa kluczowe

PL

symulacja procesu przewietrzania; walidacja programu komputerowego; zagrożenie metanowe; bezpieczeństwo

EN

ventilation process simulation; computer programme validation; methane hazard; safety

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 67, nr 7-8
• Strony: 265--271
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Dziurzyński W.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN

autor

Wasilewski S.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN

autor

Krach A.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN

autor

Pałka T.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN

Bibliografia

• 1. Cygankiewicz J., Sułkowski J., Trutwin W.: Analiza przewietrzania i zagrożenia pożarowego rejonu ściany 5/409 KWK Wujek, Ruch Śląsk w związku z wypadkiem zbiorowym w dniu 18.09.2009r., Prace Komisji dla zbadania przyczyn i okoliczności zapalenia i wybuchu metanu oraz wypadku zbiorowego w dniu 18 września 2009 roku, Wyższy Urząd Górniczy w Katowicach, 2010.
• 2. Dziurzyński W., Krawczyk J., Kruczkowski J.: Assessment of stability of flow a modified mine ventilation network considering a presence of fire hazards,12 Th U.S.12 North American Mine Ventilation Symposium, June 9-11,2008, Reno, Newada (2008) s.578÷582, 2008.
• 3. Dziurzyński W.: Badania modelowania przepływu mieszania powietrza i gazów w rejonie ściany w aspekcie walidacji wyników komputerowej symulacji. Przegląd Górniczy nr 11-12 s. 61÷71, 2009.
• 4. Dziurzyński W,. Krach A., Pałka T., Wasilewski St.: Walidacja procedur programu VentZroby z wykorzystaniem systemu monitoringu stanu atmosfery kopalni. Prace IMG PAN T.11 nr 1-4, str. 79÷112, 2009.
• 5. Dziurzyński W., Wasilewski St.: Monitoring of the air parameters and computer simulation to support fighting with fire hazards in longwall cavings, 9-ty Międzynarodowy Kongres Wentylacji Kopalń, New Delhi, Indie, 2009.
• 6. Dziurzyński W., Krach A., Pałka T., Wasilewski St.: “Digital simulation of the gas dynamic phenomena caused by bounce, experiment and validation”, Archives Mining Sciences vol.55 issue 3 s.403÷425, 2010.
• 7. Krach A. : Wpływ zmian ciśnienia barometrycznego na stężenie metanu w prądzie powietrza wypływającym z rejonu ściany z przyległymi zrobami – model matematyczny i algorytm obliczeniowy. Archives of Mining Sciences 49, 1, 43÷53, 2004.
• 8. Krawczyk J.: Jedno i wielowymiarowe modele niestacjonarnych przepływów powietrza i gazów w wyrobiskach kopalnianych. Przykłady zastosowań. Archives Mining Sciences, Monograph Numer 2. p.p. 192, 2007.
• 9. Krawczyk J., Wasilewski S.: “Migration of Methane into Longwall and tailgate crossing”, Mine Ventilation, Ninth International Mine Ventilation Congress, India, s.483÷494, 2009.
• 10. Łukowicz K., Szlązak N., Wasilewski St.: Analiza zagrożenia metanowego i zabezpieczeń gazometrycznych w rejonie ściany 5 /409 na poziomie 1050m w K.H.W. S.A. KWK Wujek, Ruch Śląsk w Rudzie Śląskiej, Prace Komisji dla zbadania przyczyn i okoliczności zapalenia i wybuchu metanu oraz wypadku zbiorowego w dniu 18 września 2009 roku, Wyższy Urząd Górniczy w Katowicach, 2010.
• 11. Nawrat St.: Eksperymentalne i modelowe badania procesu wypełniania metanem otamowanych wyrobisk w kopalniach węgla kamiennego, Prace naukowe, badawcze, wdrożeniowe EMAG Katowice, nr. 1 (11), 1999.
• 12. Niezgoda F.: Wpływ rozkładu ciśnienia na stężenie gazów w sieci wentylacyjnej kopalni w warunkach okresowego zatrzymania wentylatora głównego przewietrzania, [Praca doktorska], Wydział Górniczy, AGH Kraków, 2000.
• 13. Szlązak J.: Przepływ powietrza przez strefę zawału w świetle badań teoretycznych i eksperymentalnych. Rozprawy Monografie, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo Dydaktyczne AGH, Kraków, 2000.
• 14. Szlązak J.: Metody obliczania rozpływu powietrza i rozkładu stężenia metanu w zrobach ścian zawałowych, przykłady wykorzystania, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2010.
• 15. Wasilewski St., Cimr A., Wach M.: „Ocena zagrożenia pożarowego w zrobach przestrzeniach otamowanych za pomocą czujników gazometrii automatycznej ”, XXXVI Dni Techniki ROP 2010, XXVII Seminarium Pożary Podziemne – Teoria i Praktyka, s. 145÷161, 2010.